Охлаждения генераторов

Время прогрева турбины при пониженных скоростях вращения ротора устанавливается инструкцией по пуску. Однако во всех случаях разность температур между фланцами и шпилькой должна быть 20— 25 °С, а по ширине фланцев - не более 50 °С, разность температур металла верхней и нижней частей цилиндра в окружности регулирующей ступени не должна быть выше допустимой (30-45 °С), а амплитуда вибрации всех частей турбины не должна превыиать 40 мк. К моменту достижения ротором турбины номинальной частоты вращения доводится до нормального вакуум в конденсаторе, включается система охлаждения генератора, его синхронизация, включение в сеть и набирается небольшая нагрузка (чтобы не допустить перевода работы генератора в моторный режим).

Охладители генераторов, являющиеся основными потребителями, забирают 60 — 70 % расхода системы водоснабжения. Расход воды, необходимый для охлаждения генератора или двигателя, можно определить как

После сушки сопротивление изоляции, а также температуру обмоток и воздуха измеряют до полного охлаждения генератора.

Привод генератора осуществляется от двигателя автомобиля посредством ременной передачи, шкив которой закреплен на валу генератора при помощи сегментной шпонки. Та же шпонка передает вращение крыльчатке, служащей для охлаждения генератора.

Информация об удельном сопротивлении дистиллята поступает с датчика (кондуктометра), имеющегося в системе охлаждения генератора. Выходной сигнал датчика подается на второй функциональный преобразователь, который формирует напряжение, пропорциональное удельной проводимости дистиллята.

Техническая реализация схемы, несмотря на кажущуюся простоту, достаточно сложна. Это обусловливается прежде всего необходимостью настройки ФП, которые выполняются на основе диодных элементов. Воспроизводимые характеристики определяются конструкцией генератора, параметрами используемых TV и кондуктометра. Поэтому блоки нелинейности должны настраиваться индивидуально для каждого конкретного случая, что весьма трудоемко. Кроме того, сложность как самого ФП, так и его настройки возрастает с повышением требований по точности. Следует отметить и значительную зависимость удельного сопротивления дистиллята от температуры (4—5% на градус), что может привести к большой погрешности в определении проводимости системы охлаждения. Поэтому приобретает существенное значение место установки кондуктометра. Приборы контроля, как правило, устанавливаются на входе системы охлаждения генератора, где температура дистиллята поддерживается почти постоянной, а на выходе из генератора дистиллят может иметь температуру от 45 до 85 °С в зависимости от режима работы машины. В результате даже с учетом среднего перепада температуры погрешность определения проводимости системы охлаждения может достигать 50 %.

1-13. Схема охлаждения генератора ТГВ-500

где тх — время нарастания напряжения возбудителя от номинального UB. п до значения t/B. H -f 0,632 (UBm — i/B. „). Возбудители современных турбогенераторов имеют it^2 и v
Но режим генератора считается нормальным и при несколько больших отклонениях его параметров, сопровождающих изменения его нагрузки и вызванных условиями режима системы или условиями охлаждения генератора.

Потери энергии, выделяющиеся в стали магнитопровода и ь меди обмоток трансформаторов при их работе, превращаются р. теплоту и вызывают нагрев их частей. Так же как в генераторах, предельный нагрев трансформаторов ограничивается изоляцией, срок службы которой зависит от температуры нагрева, см. ГОСТ 13677—75 (табл. 1-15)..Таким образом, и в этом случае возникает проблема охлаждения трансформатора для поддержания его температуры в пределах, допустимых с точки зрения сохранности изоляции. Однако трансформатор не имеет вращающихся частей, и поэтому условия его охлаждения отличаются от условий охлаждения генератора.

< 3,5/г. ном. Это условие обычно выполняется при самосинхронизации гидрогенераторов любой мощности и турбогенераторов, работающих в блоке с трансформатором. При этом на гидрогенераторах предусматривается автоматическая, а на турбогенераторах — полуавтоматическая самосинхронизация. Нужно отметить, что в ряде случаев при допустимой кратности уравнительного тока применяют способ автоматической или полуавтоматической точной синхронизации. Это относится, например, к генераторам с непосредственным охлаждением обмоток. В аварийных ситуациях самосинхронизацию допускается применять независимо от кратности уравнительного тока и способа охлаждения генератора. В схеме самосинхронизации применяют реле разности частот типа ИРЧ-01А.

Можно повысить мощность генераторов увеличением токов в обмотках, напряжений и магнитных потоков, что приводит к возрастанию размеров ротора и статора. Однако максимальные размеры ротора ограничиваются допустимыми механическими нагрузками. Поэтому единичные мощности генераторов увеличивают повышением плотности тока в обмотках, что сопровождается значительным выделением в них теплоты; следовательно, необходимо применять совершенные системы охлаждения. Для охлаждения генераторов используют воздух, водород и воду.

гидротурбин и генераторов (масляные и водяные насосы систем регулирования и охлаждения генераторов, смазки агрегатов и др.);

Анализ выражения (4-1) показывает, Ч'ю для увеличения мощности турбогенераторов необходимо увеличивать линейную нагрузку статора и пропорциональную ей линейную нагрузку ротора. Это влечет за собой увеличение плотности тока в проводниках обмоток ротора и статора, что допустимо только при повышении эффективности систем охлаждения генераторов. С этой целью был сделан переход от косвенных (поверхностных) систем охлаждения к непосредственным (внутрипроводнико-вым) смешанным системам охлаждения. Вместо воздуха в качестве охлаждающей среды стали применяться более эффективные среды — водород, дистиллированная вода, трансформаторное масло. Соотношения параметров этих сред при некоторых давлениях указаны в табл. 4-3.

Анализ выражения (4.1) показывает, что для увеличения мощности турбогенераторов необходимо увеличивать линейную нагрузку статора и пропорциональную ей линейную нагрузку ротора. Это влечет за собой увеличение плотности тока в проводниках обмоток статора и ротора, что допустимо только при повышении эффективности систем охлаждения генераторов. С этой целью был сделан переход от косвенных (поверхностных) систем охлаждения к непосредственным (внутрипроводниковым) и смешанным системам охлаждения. Вместо воздуха в качестве охлаждающей

Вентиляторы охлаждения генераторов

Насосы водяного охлаждения генераторов

б) Системы охлаждения генераторов

Непосредственное жидкостное охлаждение генераторов. При выполнении непосредственного жидкостного охлаждения генераторов в качестве охлаждающей жидкости применяют дистиллированную воду или масло, которые обладают более высокой теплоотводящей способностью по сравнению с водородом и, следовательно, позволяют еще больше увеличить единичные мощности генераторов при сохранении их размеров.

Сравнительная эффективность различных способов охлаждения генераторов может быть показана путем сопоставления мощностей при одних и тех же габаритах генератора (табл. 2.1).

Повышение мощности генераторов может быть получено увеличением токов в обмотках, напряжений и магнитных потоков, что приводит к возрастанию размеров ротора и статора. Однако максимальные размеры ротора ограничиваются допустимыми механическими нагрузками. Поэтому единичные мощности генераторов увеличивают повышением плотности тока в обмотках, что сопровождается значительным выделением в них тепла и, следовательно, необходимостью применять совершенные системы охлаждения. Для охлаждения генераторов используют воздух, водород и воду.

Техническое водоснабжение прел назначено для охлаждения генераторов и двигателей, масла трансформаторов, подшипников и подпятников, компрессоров, токопроводов, мислонаполненных кабелей, а также для водяной смазки турбинных подшипников. Потребный расход воды в системе определяется с учетом температуры воды, забираемой в систему. Если ГЭУ расположена севернее 50° параллели, то расчетная температура воды принимается 20 °С, а южнее — 25 °С. Однако, если вода забирается из малых ВОДОСМОЕ, которые нагреваются выше 25 °С (районы Средней Азии и Казахстана), то следует это учитывать в расчетах и при необходимости принимать специальные охладительные установки для системы технического водоснабжения.